Підвищення ресурсу редукторів верстатів-гойдалок впровадженням нових технологій та оцінка їх фактичного технічного стану в процесі експлуатації з використанням методів вібродіагностування. Основні завдання наукового дослідження: 1. Проаналізувати причини зношування зубчастих передач верстатів-гойдалок, способи попередження їх відмов та вдосконалити класифікацію їх відмов. 2. Дослідити надійність нових та відремонтованих редукторів ШСНУ в промислових умовах та провести розрахунок ймовірності безвідмовної роботи та інтенсивності відмов з метою оцінки їх ресурсу. 3. Дослідити вплив експлуатаційних чинників на технічний стан редуктора з використанням створеного модельного лабораторного стенду методом вібродіагностування, на основі повнофакторного експерименту встановити залежності між експлуатаційними параметрами. 4. Створити логічну діагностичну модель редуктора ШСНУ та розробити метод прогнозування його довговічності і визначити критерії відбракування на основі вібродіагностування та провести його дослідно-промислову перевірку. 5. Дослідити та впровадити у виробництво методи зміцнення поверхонь зубів зубчастих передач редукторів ШСНУ з використанням ХАДО-технології та добавками м'яких металів, яке відповідає умовам експлуатації обладнання та можливостям ремонтного підприємства і розробити методику зниження витрат на ремонт редуктора на основі функціонально-вартісного аналізу. ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЫ ТЕРМІНІВ 5 ВСТУП 9 РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН ПРОБЛЕМИ І ВИБІР НАПРЯМКУ ДОСЛІДЖЕНЬ 15 1.1 Чинники, що впливають на довговічність редукторів ШСНУ 16 1.1.1 Характер роботи редукторів і діючі силові чинники 16 1.1.2 Конструктивні та технологічні чинники 19 1.1.3 Вплив середовища 21 1.2 Відмови редукторів штангових свердловинних насосних установок (ШСНУ), їх класифікація та причини 23 1.2.1 Відмови редукторів ШСНУ та класифікація їх відмов 23 1.2.2 Причини відмов редукторів ШСНУ 35 1.2.3 Аналіз надійності редукторів після ремонту 37 1.3 Аналіз існуючих методів контролю технічного стану редукторів 43 1.4 Способи підвищення довговічності редукторів ШСНУ 47 1.5 Постановка задач досліджень 51 Висновки до розділу 53 РОЗДІЛ 2 МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ 54 2.1 Засоби та умови, необхідні для проведення лабораторних досліджень.. .55 2.1.1 Лабораторна установка для випробувань модельного редуктора 55 2.1.2 Планування лабораторних експериментів 58 2.1.3 Стенди для натурних випробовувань редукторів 62 2.1.4 Прилади та давачі для вимірювання фізичних величин, вибір їх кількості та розміщення 69 Висновки до розділу 74 РОЗДІЛ З ДОСЛІДЖЕННЯ ЗНОШУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА МЕТОДОМ ВІБРАЦІЙНОЇ ДІАГНОСТИКИ ТА ВПЛИВ ВІБРАЦІЇ ШСНУ НА ДОВГОВІЧНІСТЬ РЕДУКТОРА 75 3.1 Вібраційна діагностика технічного стану редукторів ШСНУ 75 3.1.1 Методика вивчення впливу вібрації на довговічність редуктора 75 3.1.2 Дослідження адаптації інерційного давача МП-95 для вимірювання лінійних прискорень 78 3.1.3 Оптимізація складу мобільних вимірювальних систем 82 3.1.4 Обробка результатів досліджень 90 3.2 Аналіз вібраційних характеристик редукторів різних типів в промислових умовах 93 3.3 Застосування вібродіагностики під час стендових випробовувань редукторів 100 3.3.1 Вплив вібрації на зносостійкість та довговічність деталей редуктора 100 3.3.2 Вплив навантаження верстата-гойдалки на вібраційні характеристики редуктора 104 3.3.3 Вплив тривалості роботи верстата-гойдалки на вібраційні характеристики редуктора ( в період припрацювання, нормальної роботи та катастрофічного зношування) 107 3.3.4 Вплив мастила на вібраційні характеристики редуктора 110 3.3.5 Вплив неспіввісності шківів пасової передачі на вібраційні характеристики редуктора 115 Висновки до розділу 130 РОЗДІЛ 4 ВИБІР МЕТОДІВ ЗМІЦНЕННЯ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРІВ ШСНУ 132 4.1 Аналіз відмов редукторів ШСНУ 132 4.2 Підвищення ресурсу редукторів ШСНУ на стадії проектування та виготовлення 136 4.2.1 Дослідження властивостей матеріалу коліс та валів 136 4.2.2 Дослідження методу зміцнення 144 4.3 Обґрунтування методів підвищення ресурсу редукторів після ремонту 154 Висновки до розділу 158 РОЗДІЛ 5 ПРОГНОЗУВАННЯ І ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ РЕДУКТОРІВ ШСНУ 159 5.1 Методика прогнозування довговічності редукторів ШСНУ 159 5.1.1 Використання функціонально-вартісного аналізу (ФВА) для вдосконалення ремонту редукторів 159 5.1.2 Використання функціонально-вартісного аналізу (ФВА) для зниження витрат на ремонт редукторів 164 5.1.3 Розроблення діагностичної моделі редуктора ШСНУ 171 5.1.4 Визначення допустимих рівнів вібрацій редуктора ШСНУ 180 5.1.5 Фізичне моделювання вібраційного стану редуктора ШСНУ 187 5.1.6 Прогнозування довговічності редукторів на основі вібраційних досліджень 190 5.2 Використання ремонтно-відновлювальної суміші для відновлення спрацьованих поверхонь редукторів 194 5.2.1 Застосування ХАДО-технології 194 5.2.2 Використання добавок м'яких металів до мастильних матеріалів 199 Висновки до розділу 201 ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ 203 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 205 Додаток А Методика оцінки технічного стану після ремонту та прогнозування ресурсу редукторів ШСНУ в процесі експлуатації свердловини за допомогою вібродіагностування 222 Додаток Б Приймально-здавальний акт 236 Додаток В Акт виконаних робіт по використанні ХАДО-технології з добавкою порошку міді 237 Додаток Д Акт впровадження результатів дисертаційної роботи в навчальний процес ІФНТУНГ 238 Додаток Е Акт введення в експлуатацію стенду для обкатування редукторів 240